پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > فيزیک و مهندسی هسته ای > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1399
پدیدآورندگان:
وحید نیک جو [پدیدآور اصلی]، مهدی مومنی[استاد راهنما]، آزاده کبریایی [استاد راهنما]
چکیده: مدل سازی محاسباتی تخلیه الکتریکی ایجاد شده دراثر برخورد ذرات (یون ها، الکترون ها و ...) ناشی از هوا و آرگون را بررسی می کند. این مدل خود سازگار برای تجزیه و تحلیل رفتارهای فیزیکی تخلیه الکتریکی با شدت بالا در فشار اتمسفر ایجاد شده است. مدل سازی را می توان به سه منطقه تقسیم کرد:
(1) منطقه لایه مرزی کاتد (2) منطقه یونیزاسیون (3) منطقه لایه مرزی آند. لایه مرزی کاتد دارای دو زیر مجموعه است، 1) غلاف 2) پیش غلاف، لایه مرزی نازکی که به دلیل جدا شدن الکترونها از سطح کاتد و همچنین یونهای (مثبت) به سمت کاتد می روند تشکیل می شود. ابتدای خال کاتد حاصل از این لایه مرزی کاتد و همچنین لایه پیش غلاف که پلاسما است به دلیل درجه یونیزاسیون و دمای مختلف در شرایط غیر تعادل ترمودینامیکی است. لایه مرزی آند به صورت اثرات اتلافی یا جنبشی در معرض غیر تعادل ترمودینامیکی قرار دارد و خال آند به دلیل تراکم جریان و دمای بالا در مرکز لایه مرزی آند قرار دارد. فضای بین لایه مرزی آند و کاتد، فضای با درجه بالایی از یونیزاسیون با نام ستون پلاسما است و به سمت شرایط تعادل شیمیایی درجه یونیزاسیون که برابر با معادله ساها می رود. شعله پلاسما بخش باز ترکیب است و ستون پلاسما در شرایط تعادل ترمودینامیکی قرار دارد. تعداد برخورد ذرات با خود مقادیر مختلف انرژی ایجاد می کند .با توجه به این فرضیه که پلاسما را یک سیال گرفتیم. برخورد ذرات تأثیر مستقیمی بر ضرایب ترابردی دارد و پلاسما می تواند در فشارهای مختلف خصوصیات فیزیکی متفاوتی داشته باشد. اثر فشار را حتی در کسرهای مولی الکترون می توان مشاهده کرد. با فشارهای مختلف، الکترون ها در فشارهای زیاد کمتر از سطح لایه های اتم جدا می شوند. شبیه سازی تخلیه الکتریکی با تجزیه و تحلیل حجم محدود در ANSYS Fluent انجام می شود. برای محاسبه پلاسما در معادلات مگنتوهیدرودینامیک از ضرایب ترابردی گاز هوا و آرگون با استفاده از کدUDF است. نیروی لورنتس که تحت تأثیر امواج هیدرو مغناطیسی مانند موج مغناطوصوتی و موج آلفن است، نیز توسط UDFنوشته شده است. علاوه بر این، معادله تابش، مقاومت گرمایی و تابع کار نیز در این کار با استفاده از UDF در شبیه سازی ما در نظر گرفته شده است. در مدل سازی انجام شده در این کار، نقطه سکون و لایه سکون مشاهده شده است و ضرایب ترابردی را در فشارهای مختلف بدست آورده ایم، اما برای مدل سازی در کار حاضر توسط Fluent فقط ضرایب ترابردی را برای فشار یک اتمسفر از300 کلوین تا حداکثر دمای 30000 کلوین تعریف کردیم.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#تعادل ترمودینامیکی #Fluent #تعادل شیمیایی #خال آند #خال کاتد #نقطه سکون #لایه سکون
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده: